特种加工第四章.ppt
五、提高电解加工精度的途径（一）脉冲电流电解加工（二）小间隙电解加工（三）改进电解液（四）混气电解加工,（一）脉冲电流电解加工 采用脉冲电流电解加工可以明显的提高加工精度。其原因是：（1）消除加工间隙内电解液电导率的不均匀化。（2）脉冲电流电解加工使阴极在电化学反应中析出的氢气是断续的，呈脉冲状。它可以对电解液起搅拌作用，有利于电解产物的去除，提高电解加工精度。脉冲电流同步振动电解加工,（二）小间隙电解加工公式413 va=V/设工件最大微观平面度为，则突出部位的加工间隙为，设其去除速度为va，低凹部分的加工间隙为，设其蚀除速度为va，则有两处蚀除速度之比为对于侧面间隙有：,（三）改进电解液复合电解液 在NaCl中加入0.23的Na2MoO4、NaWO4，加工铁基合金 520的NaCl加0.12的CoCl 可在阴极形成钝化层低质量分数电解液 4NaNO3加工铸模 效率较低,（四）混气电解加工1.混气电解加工原理及优缺点 混气电解加工就是将一定压力的气体（主要是压缩空气）用混气装置使之与电解液混合在一起，使电解液成分为包含无数气泡的气液混合物，然后送入加工区进行电解加工。提高成形精度 简化阴极工具设计与制造,电解液中混入气体起到的作用：1）增加了电解液的电阻率，减少杂散腐蚀，使电解液向非线性方面转化2）降低电解液的密度和粘度，增加流速，均匀流场。优点：成形精度高，阴极设计简单，不必进行复杂的计算和修正，甚至可用“反拷”法制造阴极，并可利用小功率电源加工大面积的工件。缺点：生产率降低1/31/2。需要一套附属供气设备，要有足够压力的气源、管道及良好的抽风设备等。,2.气液混合比气液混合比愈高，“非线性”性能会越好。标准状态时的气液混合比 压缩空气管道获得 0.40.45MPa 液压比气压低0.05MPa。,六、电解加工的基本设备（一）直流电源（二）机床（三）电解液系统,电解加工的基本设备包括直流电源、机床及电解液系统三大部分。（一）直流电源 电解加工中常用的直流电源为硅整流电源及晶闸管电源。硅整流电源先用变压器把380V的交流电变为低电压的交流电，而后再用大功率硅二极管将交流电整成直流。为了能无级调压，目前生产中采用有：扼流式饱和电抗器调压；自饱和式电抗器调压；晶闸管调压。,晶闸管调压和电抗器调压相比，可节省大量铜、铁材料，也减少了电源的功率损耗。同时，晶闸管式无惯性元件，控制速度快，灵敏度高，有利于进行自动控制和火花保护。其缺点是抗过载能力差，较易损坏。脉冲电源,（二）机床1.对电解加工机床的要求（1）机床的刚性（2）进给速度的稳定性（3）防腐绝缘（4）安全措施,2.机床类型及设计要点阴极固定式的专用加工机床 移动式阴极电解加工机床 卧式 叶片，深孔及其它长筒类零件立式 模具，齿轮、型孔，短的花键及其它扁的零件伺服电机或直流电机无级调速的进给系统行星减速器、谐波减速器 滚珠丝杠与电解液及其腐蚀性气体接触的部分 不锈钢 表面接触电阻大，导电性差 铜 导轨 花岗石，耐蚀水泥 工作台 牺牲阳极,（三）电解液系统电解液系统主要组成有：泵、电解液槽、过滤装置、管道和阀等。泵 离心泵 密封性和防腐性好 使用寿命长电解液净化 自然沉淀法 介质过滤法 离心过滤法,七、电解加工工艺及其应用1.深孔扩孔加工2.型孔加工3.型腔加工4.套料加工5.叶片加工6.电解倒棱去毛刺7.电解刻字8.电解抛光9.数控展成电解加工,1.深孔扩孔加工阴极运动形式 固定式 移动式固定式优点：设备简单 生产率高 操作简单缺点 阴极要比工件长一些，所需电源的功率大 电解液在进出口处的温度及电解产物含量等都不相同，容易引起加工表面粗糙度和尺寸精度的不均匀现象当加工表面过长时，阴极刚度不足。,移动式加工多采用卧式，阴极在零件内孔作轴向移动。移动式阴极较短，精度要求较低，制造容易，可加工任意长度的工件而不受电源功率的限制。但它需要有效长度大于工件长度的机床，同时工件两端由于加工面积不断变化而引起电流密度的变化，故出现收口和喇叭口，需采用自动控制。,2.型孔加工,3.型腔加工 锻模多为型腔模 电火花加工 精度容易控制 生产率低 对于锻模消耗量较大，进度要求不太高的煤矿机械、汽车拖拉机等制造厂，逐渐采用电解加工 型腔模成型表面比较复杂 钝化型电解液 因为加工间隙比较容易控制，阴极设计比较容易 流场不均匀，流量、流速不足 开增液孔或增液槽,4.套料加工 套料加工用于加工等截面的大面积异型孔或用于等截面薄形零件的下料。,5.叶片加工单面加工 双面加工 立式机床 卧式机床 氯化钠溶液的混气电解加工 氯酸钠电解液加工成形精度较高，阴极可采用反拷法制造,6.电解倒棱去毛刺机械加工中去毛刺的工作量很大，尤其是去除硬而韧的金属毛刺，需要占用很多人力，电解倒棱去毛刺可以大大提高工效和节省费用。,7.电解刻字,8.电解抛光 是一种表面光整加工方法，用于改善工件的表面粗糙度和表面物理力学性能，而不是对工件进行形状和尺寸加工。它跟电解加工的主要区别有：（1）工件和工具之间的加工间隙大，有利于表面的均匀溶解（2）电流密度小（3）电解液一般不流动电解设备比较简单，包括直流电源，清洗槽和电解抛光槽，不需要昂贵的电解液循环、过滤系统，阴极结构也简单。,电解抛光优点：效率高抛光后工件表面形成致密的氧化膜不产生加工变质层不造成新的表面残余应力，不受材料硬度和强度的限制,影响电解抛光质量的因素有：（1）电解液的成分、比例（2）电参数 阳极电位和阳极电流密度（3）电解液温度及其搅拌情况（4）金属的金相组织与原始表面状态,9.数控展成电解加工传统的电解加工都是采用成形阴极对工件进行“拷贝式”的加工，其优点是生产率高。但是对于复杂的型腔型面，由于阴极设计，制造困难，往往无法加工，特别是当加工带有变截面扭曲叶片的整体叶轮时，传统的电解加工更是无能为力。,
